笔石相(graptolite facies)是以含有丰富笔石而很少底栖生物为特征的生物相。笔石相的岩性多为黑色页岩,故又称笔石页岩相。笔石相一般反映还原条件下的海湾环境。在中国奥陶纪和志留纪中,笔石相颇为常见。
简介生物相是指沉积环境的生物特征。地史中的环境是多样的,各种生物依其各自的生活方式适应不同的环境条件,造成明显的生态分异,构成不同的生物相。笔石相属于一种典型的生物相。地质历史中,笔石壳薄、纤细,多生活在上层相对静水的环境营漂浮生活,笔石死后落入较深水的滞留缺氧环境,与暗色泥页岩构成特殊的浮游相,即笔石页岩相。1
标志及指相意义具有笔石页岩相的岩石为黑色,粘土质,常见不清晰的水平层理,含丰富的笔石化石,偶见黄铁矿晶粒。笔石化石常因升馏作用而保存为碳质薄膜,在岩层上似象形文字。1
在一些受阻隔的海盆或海湾环境里,由于水循环受限制,水流不畅而滞留,或者在较深海的环境中,由于底部缺氧而造成还原环境,底栖生物不能生存,但有浮游的笔石落入其中而被保存了下来。同时还原环境中的硫化氢与铁化合生成黄铁矿微粒,致使岩石的颜色变为黑色;水流不畅或水体较深,水能量低,水体平静,形成水平层理或纹层,沉积物也很细,故含笔石的黑色页岩代表深水或水流不畅环境下的缺氧还原沉积。1
国内分布情况从笔石在地层上的分布看, 华北区的笔石仅有上寒武统及下奥陶统的属种,华中区有下奥陶统到中志留统的笔石, 南部边缘的三都地区曾发现中、上寒武统的笔石,可惜中寒武统的标本散失。华南区有下奥陶统到下石炭统的笔石, 泥盆纪及石炭纪笔石都是近年来发现的。西藏一滇西区有下奥陶统到中志留统的笔石,西北区有下奥陶统到下志留统的笔石,北方区也具有下奥陶统到下志留统的笔石。2
中国寒武纪笔石不少,但研究得不够, 作过描述的不多。仅东北及贵州少数属种作过描述。2
中国奥陶纪笔石动物群最为丰富,描述的属种也最多, 有许多特别突出之点:(1)新厂组的笔石全为正笔石式树形笔石及正笔石,没有任何其它树形笔石,说明是标准的笔石相页岩;(2)宁国期笔石突出的特点是两层下垂式对笔石在一个剖面( 四川长宁) 上出现,进一步解决了长期争论的欧美下垂对笔石的对比问题;(3)五峰期笔石的大量出现,是世界上上奥陶统笔石最丰富的。而且序列发育齐全,填补了全世界的笔石序列的空白。2
中国志留纪笔石也是很丰富的,尤其是下志留统的笔石更多,因为中国志留系下统多笔石相,而且一般说来下志留统下部笔石相地层最为发育。向上,笔石相逐渐减少,为介壳相所代替。因此,中国中志留统的笔石相对减少,上志留统的笔石更少。2
中国泥盆纪笔石是1966 年首先在西藏珠穆朗玛峰地区发现的,后来在云南、广西、四川西部相继发现。在目前世界所发现泥盆纪正笔石中我国泥盆纪笔石是比较丰富的。2
中国石炭纪笔石于1975 年在海南岛首先发现,初误为奥陶纪笔石,后来发现植物化石,证明为石炭纪产物。仔细研究,共有5个种。这些石炭纪笔石的发现,对中国笔石动物群是重要的补充,这样,中国笔石序列基本完整了。2
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郝庆菊 - 副教授 - 西南大学